Čerpadla pro hlubinné vrty: princip činnosti, druhy, pravidla výběru

Základním prvkem vybavení autonomních vodovodních systémů venkovských domů a chat, obsluhovaných podzemními studnami ve značné hloubce, je hlubinné čerpadlo, které zajišťuje nejen čerpání kapalného média, ale také jeho následnou dopravu potrubním systémem. Tato čerpadla, která jsou schopna čerpat kapaliny z velkých hloubek až přes 100 metrů, se používají k vybavení podzemních průmyslových vrtů a také k zásobování několika vodáren vodou.

Studny s ponorným čerpadlem zásobují vodou dům, hospodářské budovy a zavlažovací systémy

Funkce a design

Moderní průmysl vyrábí hlubinná čerpadla různých konstrukcí a principů činnosti. Výběr vhodného čerpadla pro hlubinné vrty závisí na konkrétních podmínkách použití a také na vlastnostech čerpané kapaliny.

Skříň čerpadla je, jak již název napovídá, zcela ponořena do kapalného média a je spojena s povrchem elektrickým kabelem pohánějícím motor a potrubím, kterým se přivádí kapalina čerpaná z vrtu.

Čerpadlo do hlubokého vrtu, připravené k instalaci do vrtu

Většina modelů ponorných (hlubinných) čerpadel je zpravidla standardně vybavena hnacím motorem a vestavěným filtrem, který chrání takové zařízení před pevnými částicemi obsaženými v čerpané kapalině. Kapalné médium lze u tohoto typu hydraulického čerpadla nasávat přes jeho spodní nebo horní část. V prvním případě umožňuje použití ponorného čerpadla odfiltrovat čerpanou kapalinu od nerozpustných pevných látek v ní obsažených.

Konstrukce ponorného čerpadla

Čerpadla pro hlubinné vrty se skládají ze dvou hlavních částí:

• hnací motor, který může být vestavěný nebo externí;
• čerpací jednotka, která je zpravidla vícestupňová.

Pokud je čerpadlo do vrtu vybaveno integrovaným hnacím motorem, musí být těleso čerpadla absolutně vzduchotěsné, aby byla elektrická část spolehlivě chráněna před vniknutím kapaliny.

Popis videa

Toto video ukazuje přehled jednotlivých částí automatiky a jejich vlastností:

V systému třetí generace jsou instalována přepěťová ochranná zařízení, která zabraňují spálení elektronických součástí uvnitř řídicí jednotky a jejich opětovnému spuštění po přepětí.

Pro tyto systémy je k dispozici také rozváděč, který je podobný elektrickému rozvaděči. U ponorného čerpadla je důležitější než u externího, protože umožňuje nastavit provoz zařízení a k ponořenému čerpadlu je obtížné se dostat.

Uvnitř takové skříně jsou pojistky a všechny ovládací prvky, např. motor s měkkým rozběhem a regulátor frekvenčního měniče. Uvnitř jsou také snímače proudu a regulátor otáček hřídele motoru. Pokud má být připojeno více vrtů, doporučujeme systém třetí úrovně s rozváděčem.

Řídicí systém ponorného čerpadla (ovládací skříň)

Základní odrůdy

Pokud je hloubka studny nebo vrtu, ze kterého potřebujete čerpat vodu, větší než 10 metrů, bez ponorného (hlubinného) čerpadla se prostě neobejdete. Tento typ zařízení umožňuje čerpat vodu ze země pomocí odstředivého čerpadla

Všechna čerpadla pro vrty se vyznačují podlouhlým válcovým tvarem, který je vytvořen pro snadnou instalaci a vytažení z úzké studny

Konstrukci a princip činnosti ponorných čerpadel lze rozdělit na:

1. odstředivá čerpadla;
2. šnekové zařízení;
3. šroubová čerpadla;
4. čerpadla s přísavkou.

Ponorná odstředivá čerpadla

Elektrická odstředivá čerpadla jsou jednou z nejoblíbenějších aplikací pro čerpání kapalin z podzemních vod

Nejvýkonnější jsou vícestupňová odstředivá čerpadla

Mezi nejdůležitější výhody ponorných odstředivých čerpadel patří jejich vysoká účinnost, dobrý výtlak čerpaného média a univerzálnost použití, což umožňuje široký rozsah jejich použití.

Šneková ponorná čerpadla

Hlavním ovládacím prvkem ponorných čerpadel, která jsou speciálními zařízeními, je šroub. Tento prvek zajišťuje čerpání kapalného média a jeho další dopravu potrubím. Hydraulické stroje tohoto typu se používají především k čerpání kapalin, které obsahují velké množství cizorodých látek.

Takto vypadá rozebrané šroubové čerpadlo Kolibri s pískovou zátkou

Při výběru ponorného šroubového čerpadla do studny musí být průměr pláště asi o 1 cm menší než plocha průřezu pláště. Zanedbáním tohoto požadavku se čerpadlo vždy zanáší nečistotami v čerpaném kapalném médiu.

Šroubová hlubinná čerpadla

Nejdůležitější výhodou ponorných motorových čerpadel je, že dokáží vytvořit dobrý výtlak kapalného média, a to i v případě malého množství kapaliny v obsluhované studni. Čerpání kapalného média pomocí tohoto typu čerpacího zařízení probíhá díky rotaci oběžného kola vybaveného velkým počtem lopatek.

Jednoduchou a levnou variantou čerpadla do vrtu je šroubové zařízení s horním přívodem vody

Při výběru progresivních dutinových čerpadel pro studnu je třeba mít na paměti, že mohou být účinná pouze tehdy, pokud čerpaná kapalina obsahuje velmi málo nerozpustných nečistot.

Ponorná čerpadla s přísavkou

Základními prvky čerpadel s přísavkou jsou stacionární válec a píst, které vykonávají vratný pohyb v procesu hydraulického provozu stroje. Píst se pohybuje směrem nahoru uvnitř válce, nasává kapalné médium z vrtu a po spuštění ho pomáhá přivádět do tlakového potrubí. K pohonu pístu se používá speciální mechanismus (vahadlo), který je s ním spojen speciálními táhly.

Konstrukce tyčových čerpadel do studní

Tyčová vrtná čerpadla, která mají poměrně velké rozměry, se v běžném životě prakticky nepoužívají, tato zařízení se používají pro těžbu ropy z podzemních vrtů o značné hloubce.

Top 5 pro znečištěnou vodu

Čerpání vlhkosti pískem a jílem není možné u všech zařízení. Dokonce i sotva viditelné malé částice rychle vyřadí choulostivé vibrační a povrchové typy. Odstředivá a šroubová čerpadla jsou odborníky považována za méně citlivá.

Sea-Land Verti Line 173 M

Vertikální monoblok z nerezové oceli – vynikající volba pro studny se znečištěnou vodou. Bylo instalováno čerpadlo, které není ovlivněno kvalitou vody. Voda nesmí obsahovat vláknité nebo hrubé abrazivní látky. Výkonný motor je vybaven ochranou proti přehřátí.

Technika pro vodu s pískem

Přístroj zajišťuje konstantní tlak při současném provozu několika čerpacích míst. Za jednu hodinu spotřebič přečerpá 6 metrů krychlových kapaliny. Model má jasnou vertikální instalaci. Nevýhoda – předražené.

Vodotok BCPE-HV-75-0,5-63 m

Nízkonákladová jednotka zvedá vodu až do výšky 120 m při maximálním převýšení 110 m. Konstrukce s nenáročným čerpadlem se nebojí žádného typu pevných nečistot. Zařízení je ideální pro zavlažování. Čerpadlo přečerpá 45 litrů vody za minutu. Model má dlouhý síťový kabel – 40 m.

Zařízení pro znečištěnou vodu

Vodotok BTPE-HV-85-0,5-90m-h

Nerezové pouzdro čerpadla z vysoce kvalitní nerezové oceli. Štíhlý monoblok je vhodný pro studny o průměru až 110 mm. Stroj pracuje v hloubkách až 120 m s čerpacím výkonem 4,2 m3 za hodinu. Výkonný motor 1,1 kW je velmi tichý.

Použití vody s nečistotami

Model je nenáročný na kvalitu vody, nemá problémy s průchodem kapaliny s hrubým pískem. Stroj je vhodný pro zavlažovací systémy, i když zahrádkáři jej někdy používají pro domácí účely. Při připojování spotřebiče k domu je třeba jej přečerpat pomocí filtru.

KAMA NPS-0,55-1,5/50

Jednotka má skromný výkon – pouze 1,5 m3/h. Nízká hlučnost motoru během provozu. Hlavní výhodou odstředivého čerpadla je jeho nenáročnost na kvalitu vody. Průměr písku může být až 1 mm. Antikorozní povrchová úprava dílů umožňuje používat zařízení po mnoho let bez poruch.

Technika pro znečištěné kapaliny

BELAMOS TF3-80

Ponorné odstředivé čerpadlo dokáže zvednout výtlak až do hloubky 80 metrů, ale jeho maximální kapacita je 40 metrů. Stroj odčerpá 2,7 m3 kapaliny za hodinu. Zařízení se nebojí písku, objem nečistot nesmí překročit 180 m3. Jednofázový motor chlazený olejem pracuje při častém kolísání výkonu.

Vrt pro nezávislé zásobování vodou

Volba mezi čerpadlem pro hluboké vrty a pohonnou jednotkou?

Pro čerpání kapalin z hlubokých studní nebo vrtů lze použít nejen ponorná čerpadla, ale také čerpací stanice, které se skládají z celé sady technických zařízení. Otázce, co použít pro údržbu studny nebo studny – stanice nebo hlubinné čerpadlo, často čelí majitelé venkovských domů a chalup, kteří se rozhodli vybavit autonomní systém zásobování vodou.

Kromě výkonného povrchového čerpadla se čerpací stanice skládá ze zásobní nádrže, která se nazývá tlakový akumulátor. Kapalné médium čerpané ze studny nebo vrtu je nejprve vedeno do nádrže a teprve poté, když je v tlakovém akumulátoru vytvořen určitý tlak, je čerpáno do potrubního systému.

Čerpací stanice zajišťuje automatické zásobování chaty vodou

Pohonná jednotka čerpadla je srovnatelná s ponorným čerpadlem – kromě vyšší účinnosti má také mimořádně velký půdorys, což je třeba vzít v úvahu při rozhodování o místě instalace. Na čerpací stanici je také potřeba více peněz než na ponorné čerpadlo.

V každém případě se řídit výběrem čerpacího zařízení pro vybavení autonomního systému zásobování vodou by měly být parametry vrtu nebo studny, ze které se čerpá voda, stejně jako požadované množství kapaliny pro potřeby zásobování vodou a zavlažování a parametry jeho průtoku.

Instalace automatizace

Znalost správného zapojení komponent je pro instalaci automatizace čerpadla zásadní. Uspořádání se může v jednotlivých jednotkách lišit a podrobnosti lze často nalézt v dokumentaci k jednotce. Zvažte systém první generace, protože jeho instalace je nejjednodušší.

Na začátku instalace by měla být k dispozici „americká trubka“ (speciální tvarovka), aby bylo možné následně připojit T-kus. Hodí se také pro snadnou výměnu součástí, protože kování je snadno odnímatelné. V závitu T-kusu by měl být nainstalován snímač regulace a měření tlaku.

Všechny spoje by měly být utěsněny fumovou páskou, aby se zabránilo úniku a poklesu tlaku. Dále by měl být jeden konec trubky připevněn k akumulátoru a druhý konec k čerpadlu.

Potrubí a čerpadlo musí být položeno na rovném povrchu. Do smyček na těle zařízení by měla být vložena 3 metry dlouhá šňůra proti pádu a poté by měla být spolu s napájecím kabelem připevněna k potrubí ve vzdálenosti 150 cm. Druhá část lana by měla být připevněna v blízkosti studny.

Příklad instalace ponorného čerpadla

Výhody a nevýhody používání čerpadel pro údržbu studní v hloubkových vrtech

Mezi výhody používání čerpadel do hlubokých studní nebo vrtů patří

1. vysoká účinnost čerpání a produktivita při čerpání kapalin;
2. kompaktní velikost zařízení;
3. Možnost vytvoření proudu čerpané kapaliny s dobrým převýšením;
4. snadná instalace a obsluha;
5. Jsou nenáročné na údržbu a snadno se udržují;
6. vysoká spolehlivost a dlouhá provozní životnost.

Tento typ zařízení má samozřejmě i své nevýhody:

1. Většina moderních čerpadel pro hlubinné vrty je k dispozici v monolitickém plášti, což prakticky znemožňuje opravy těchto zařízení.
2. Ponorná čerpadla by neměla být používána k čerpání vysoce znečištěných kapalin a neměla by být instalována v blízkosti dna studny nebo vrtu, který obsluhují.

Výhody použití

Konstrukční a výkonnostní výhody odstředivých ponorných čerpadel ve srovnání s jinými typy ponorných čerpadel jsou následující

1. kompaktní rozměry a malá hmotnost (tyto vlastnosti jsou dány tím, že výkonová část čerpadla je přímo spojena s jeho lopatkami);
2. snadná instalace, obsluha a údržba;
3. provozní spolehlivost a dlouhá životnost
4. Vytvoření plynulého a nepřetržitého toku kapaliny bez hydraulických rázů;
5. možnost použití pro čerpání kapalin obsahujících nerozpustné pevné látky; – možnost použití pro čerpání kapalin obsahujících nerozpustné pevné látky.

těleso odstředivého čerpadla je vyrobeno z masivní nerezové oceli

Pokyny pro výběr

Účinnost čerpadla pro hlubinné vrty závisí do značné míry na jeho volbě. Je třeba vzít v úvahu řadu parametrů.

Průtokový tlak kapalin

Tento parametr, jehož hodnota bude záviset na tom, jak dobrá bude ve všech bodech systému přívodu vody výška hladiny, se určí výpočtem.

Pokud bude mít čerpadlo nedostatečný spád, voda se jednoduše nedostane do místa odběru. Příliš výkonné zařízení poběží poloprázdné

Průtok kapaliny

tento parametr se měří v litrech za hodinu. Její velikost určuje, zda voda, která má být čerpána ze studny nebo vrtu, bude stačit na pokrytí všech odběrných míst v potrubním systému.

Potřeba speciálního kování

Tyto prvky zajišťují automatický provoz hydraulického stroje a chrání jej před negativními účinky abnormálních situací.

Schéma organizace zásobování vodou pomocí ponorného čerpadla

Výrobce a značka

Při výběru čerpadla do vrtu podle tohoto parametru je třeba se řídit pověstí výrobce, který takové zařízení vyrobil, a zárukou, kterou poskytuje. Je třeba mít na paměti, že kvalitní čerpadla do studní na dnešním trhu nabízejí nejen zahraniční, ale i domácí výrobci.

Čerpadla do hlubokých vrtů. Výrobci a ceny

Náklady

Pokud věnujeme pozornost ceně vybraného čerpadla do hlubokých studní, je třeba mít na paměti, že výrobci ji často nadhodnocují vzhledem k tomu, že zařízení, která nabízejí, se vyznačují množstvím dalších možností, které spotřebitelé často nevyužívají. Proto byste neměli věnovat velkou pozornost ceně čerpacího zařízení a myslet si, že je ukazatelem jeho spolehlivosti a kvality.

Jak vypočítat výtlak vody, který musí čerpadlo jímky poskytnout

Jak bylo uvedeno výše, výška kapalného média, kterou má zajistit čerpadlo pro studnu nebo vrt, se určuje výpočtem. Zohledňuje hydraulický odpor, který vytvářejí všechny prvky potrubního systému. Samotný vzorec, který se používá pro výpočet hlavy, je následující:

H = (A + 6)x1,15 + B + L/10

Abecední symboly v tomto vzorci označují následující parametry:

H – vypočtená hlava;

A – Maximální výška, ve které musí být kapalina dopravována potrubím;

B – hloubka obsluhované studny nebo vrtu, měřená od jejich horní části k místu hladiny vody;

L – vzdálenost, na kterou musí být kapalina v potrubním systému vodorovně dopravena.

Po výpočtu průtočného tlaku, kterého má být dosaženo potrubním systémem, lze vybrat čerpadlo. Vypočtená výška by však měla být alespoň o 10 % nižší než výška samotného čerpadla.

V tomto případě výkonová rezerva čerpadla pro hlubinné vrty zabrání situacím, kdy v důsledku sezónního rozdílu hladin vody ve studni nebo vrtu nebude čerpadlo schopno zajistit požadovaný výtlak v provozovaném potrubí nebo bude pracovat s přetížením.

Kanalizační čerpadla – nejlepší modely

Většina lidí, kteří dočasně nebo trvale žijí v soukromém venkovském domě, se přesto nehodlá vzdát výhod civilizace v podobě teplé toalety. Abyste však mohli tuto možnost využít, je třeba vyprazdňovací nádrž pravidelně čistit – jinak poměrně rychle přeteče. Zde se hodí speciální čerpadla povrchové kanalizace. Mohou pracovat nejen s čistou vodou, ale také s kapalinou, která obsahuje mnoho nečistot – včetně drenážní, splaškové a odpadní vody. Zde jsou některé z nejúspěšnějších modelů.

SFA SANITOP

Velmi dobrá volba povrchového čerpadla pro odpadní vody. Jednou z výhod je vysoká účinnost až 6 litrů odpadní vody, která může být likvidována s maximálním množstvím 55 litrů na litr.6 metrů krychlových za hodinu. To umožňuje rychlé a snadné zpracování velkého množství znečištěné vody. Je hezké, že maximální výška je poměrně vysoká – pět metrů. To umožňuje odstraňovat odpad z domu i z hlubokých odvodňovacích jam. K jednomu čerpadlu můžete připojit dvě výdejní místa – velmi pohodlné a praktické. Vysoká úroveň bezpečnosti je další výhodou. Koneckonců je model vybaven funkcí ochrany proti chodu naprázdno, což znamená, že nedojde k jeho selhání v důsledku chodu naprázdno. Tomu napomáhá plováková regulace hladiny – jednoduchá, ale robustní. Mnoha uživatelům se líbí, že přístroj je poměrně tichý – pouze 46 dB. Toto povrchové čerpadlo na znečištěnou vodu tedy rozhodně nezklame.

Výhody:

• vysoká schopnost přenosu tepla;
• nízká hladina hluku při práci;
• vysoká kvalita konstrukce a materiálů;
• dva přípojné body;
• snadné ovládání;

nevýhody:

• vysoké náklady.

Grundfos Sololift 2 WC-1

Hledáte fekální čerpadlo s povrchovým pohonem a vysokým výkonem? Podívejte se na tento. Má vysoký čerpací výkon, který je téměř osminásobkem běžného denního výkonu za hodinu.94 cm3. Maximální výška čerpadla 8,5 metru umožňuje čerpadlu pracovat nad i pod úrovní terénu.

Některé modely čerpadel odpadních vod jsou vybaveny řezací tryskou, která jim umožňuje vypořádat se s velkými ucpávkami.

10litrová nádržka na vodu zvyšuje pohodlí a speciální sekací tryska zajišťuje, že nebudete mít žádné problémy s ucpáváním. Dobré je, že navzdory svým skvělým vlastnostem čerpadlo neváží mnoho – pouze 7,3 kilogramu.

Výhody:

• vysoce kvalitní zpracování;
• Dobrá řezací tryska;
• Funguje velmi dobře;
• vynikající design.

Nevýhody:

• hlučný provoz.

SFA SANIVITE

Možná to není nejlepší povrchové čerpadlo na znečištěnou vodu, ale rozhodně je jedním z nich. Jednou z nejlepších vlastností je nízká hladina hluku 42 dB během provozu – velmi dobrý výsledek. Za hodinu lze odčerpat až šest tun kapaliny s nečistotami, což jistě postačí i pro početnou rodinu a velkou domácnost. Důležité také je, aby čerpadlo mělo až tři odběrná místa. To je důležité, protože vám to umožní připojit k němu například vanu, toaletu a umyvadlo, aniž byste museli utrácet peníze za nákup několika jednotek. Je příjemné, že čerpadlo pracuje s horkou vodou – až do +60 stupňů, což se ne všechny analogy mohou pochlubit.

Výhody:

• dobrý výkon;
• tři extrakční body;
• Tichý provoz;
• snadná instalace.

Nevýhody:

• Absence filtru způsobuje dlouhodobý nepříjemný zápach.

Popis videa

Toto video ukazuje, jak správně nainstalovat automatizaci:
Jeden metr potrubí by měl být dostatečně dlouhý, aby se do vody dostal alespoň 1 metr, aby se do systému nedostal vzduch, který by mohl způsobit vyhoření motoru. Před spuštěním systému je třeba jej naplnit vodou, aby se odstranil vzduch. Pokud je automatika čerpadla s tlakovým akumulátorem správně nainstalována, může začít čerpat po zapnutí napájení.

Ponorné čerpadlo s automatizací a hydraulickým akumulátorem